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Der Bochumer Chemiker Prof. Dr. Nicolas Plumeré ist mit dem Luigi-Galvani-Preis der Bioelectrochemical Society ausgezeichnet worden. Der Preis wird alle zwei Jahre an eine Forscherin oder einen Forscher verliehen, der oder die auf dem Gebiet der Bioelektrochemie einen herausragenden Beitrag geleistet hat. Plumeré hat erfolgreich leitfähige Hydrogele und Polymere für bioelektrokatalytische Systeme weiterentwickelt. Der Preis wurde ihm im Mai 2019 auf dem International Symposium on Bioelectrochemistry and Bioenergetics in Limerick überreicht.

Nitratsensor hilft richtig düngen

Ein Hauptaugenmerk des Chemikers, der Mitglied des Exzellenzclusters Ruhr Explores Solvation, kurz Resolv, ist, liegt auf der Leistungssteigerung bioelektrokatalytischer Systeme. Dabei werden Enzyme, die in der Natur zum Beispiel in Pflanzen vorkommen, in technische Anwendungen eingebaut. Ein Beispiel ist der Nitratsensor, den Plumeré entwickelt hat und dessen Herzstück eine Nitratreduktase ist. Eingebettet in ein leitfähiges Hydrogel hilft das Enzym dabei, in kürzester Zeit den Nitratgehalt einer Probe zu bestimmen. So können Landwirte gleich auf dem Feld prüfen, ob Düngebedarf besteht oder nicht.

Wasserstoff für Brennstoffzellen

Auch andere Anwendungen funktionieren ähnlich: Hydrogenasen sind Enzyme, die unter bestimmten Bedingungen Wasserstoff herstellen können. „Eingebettet in einen Katalysator können sie zur Energieumwandlung eingesetzt werden“, sagt Nicolas Plumeré. Gemeinsam mit Kollegen hat er entdeckt, dass die leitfähigen Polymere zudem interessante Nebeneffekte haben. So können sie dabei helfen, die sauerstoffempfindlichen Hydrogenasen in einer Brennstoffzelle zu schützen und zu stabilisieren.